【文章內(nèi)容簡介】 得u2=根據(jù)無因次系數(shù)公式得出、和填入下表中：qv(m3/h)5290664073608100880095001025011000qv(m3/s)p(pa)814P(kW)16901770186019602030208021202150流量系數(shù)/全壓系數(shù)/功率系數(shù)/效率系數(shù)/以流量為橫坐標(biāo)繪制無因次性能曲線如下圖所示：513由41311系列風(fēng)機(jī)的無因次性能曲線查得最高效率點的參數(shù)為：η=%，無因次參數(shù)為：=，=，=，求當(dāng)風(fēng)機(jī)的葉輪直徑D2=，n=2900r/min時，該風(fēng)機(jī)的比轉(zhuǎn)速ny為多少？【解】將參數(shù)D2=，n=2900r/min，=，=：，求得最高效率點時的流量qv=，全壓p=根據(jù)公式：，帶入n，qv，和p得出：ny=思考題答案緒論思考題1． 在火力發(fā)電廠中有那些主要的泵與風(fēng)機(jī)？其各自的作用是什么？答：給水泵：向鍋爐連續(xù)供給具有一定壓力和溫度的給水。循環(huán)水泵：從冷卻水源取水后向汽輪機(jī)凝汽器、冷油器、發(fā)電機(jī)的空氣冷卻器供給冷卻水。凝結(jié)水泵：抽出汽輪機(jī)凝汽器中的凝結(jié)水，經(jīng)低壓加熱器將水送往除氧器。疏水泵：排送熱力系統(tǒng)中各處疏水。補給水泵：補充管路系統(tǒng)的汽水損失?；以茫簩㈠仩t燃燒后排出的灰渣與水的混合物輸送到貯灰場。送風(fēng)機(jī)：向鍋爐爐膛輸送燃料燃燒所必需的空氣量。引風(fēng)機(jī)：把燃料燃燒后所生成的煙氣從鍋爐中抽出，并排入大氣。2． 泵與風(fēng)機(jī)可分為哪幾大類？發(fā)電廠主要采用哪種型式的泵與風(fēng)機(jī)？為什么？答：泵按產(chǎn)生壓力的大小分：低壓泵、中壓泵、高壓泵風(fēng)機(jī)按產(chǎn)生全壓得大小分：通風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、壓氣機(jī)泵按工作原理分：葉片式：離心泵、軸流泵、斜流泵、旋渦泵 容積式：往復(fù)泵、回轉(zhuǎn)泵 其他類型：真空泵、噴射泵、水錘泵風(fēng)機(jī)按工作原理分：葉片式：離心式風(fēng)機(jī)、軸流式風(fēng)機(jī) 容積式：往復(fù)式風(fēng)機(jī)、回轉(zhuǎn)式風(fēng)機(jī) 發(fā)電廠主要采用葉片式泵與風(fēng)機(jī)。其中離心式泵與風(fēng)機(jī)性能范圍廣、效率高、體積小、重量輕，能與高速原動機(jī)直聯(lián)，所以應(yīng)用最廣泛。軸流式泵與風(fēng)機(jī)與離心式相比，其流量大、壓力小。故一般用于大流量低揚程的場合。目前，大容量機(jī)組多作為循環(huán)水泵及引送風(fēng)機(jī)。3． 泵與風(fēng)機(jī)有哪些主要的性能參數(shù)？銘牌上標(biāo)出的是指哪個工況下的參數(shù)？答：泵與風(fēng)機(jī)的主要性能參數(shù)有：流量、揚程（全壓）、功率、轉(zhuǎn)速、效率和汽蝕余量。在銘牌上標(biāo)出的是：額定工況下的各參數(shù)4． 水泵的揚程和風(fēng)機(jī)的全壓二者有何區(qū)別和聯(lián)系？答：單位重量液體通過泵時所獲得的能量增加值稱為揚程；單位體積的氣體通過風(fēng)機(jī)時所獲得的能量增加值稱為全壓聯(lián)系：二者都反映了能量的增加值。區(qū)別：揚程是針對液體而言，以液柱高度表示能量，單位是m。全壓是針對氣體而言，以壓力的形式表示能量，單位是Pa。5． 離心式泵與風(fēng)機(jī)有哪些主要部件？各有何作用？答：離心泵葉輪：將原動機(jī)的機(jī)械能傳遞給流體，使流體獲得壓力能和動能。吸入室：以最小的阻力損失引導(dǎo)液體平穩(wěn)的進(jìn)入葉輪，并使葉輪進(jìn)口處的液體流速分布均勻。壓出室：收集從葉輪流出的高速流體，然后以最小的阻力損失引入壓水管或次級葉輪進(jìn)口，同時還將液體的部分動能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ堋?dǎo)葉：匯集前一級葉輪流出的液體，并在損失最小的條件下引入次級葉輪的進(jìn)口或壓出室，同時在導(dǎo)葉內(nèi)把部分動能轉(zhuǎn)化為壓力能。密封裝置：密封環(huán)：防止高壓流體通過葉輪進(jìn)口與泵殼之間的間隙泄露至吸入口。 軸端密封：防止高壓流體從泵內(nèi)通過轉(zhuǎn)動部件與靜止部件之間的間隙泄漏到泵外。離心風(fēng)機(jī)葉輪：將原動機(jī)的機(jī)械能傳遞給流體，使流體獲得壓力能和動能蝸殼：匯集從葉輪流出的氣體并引向風(fēng)機(jī)的出口，同時將氣體的部分動能轉(zhuǎn)化為壓力能。集流器：以最小的阻力損失引導(dǎo)氣流均勻的充滿葉輪入口。進(jìn)氣箱：改善氣流的進(jìn)氣條件，減少氣流分布不均而引起的阻力損失。6． 軸流式泵與風(fēng)機(jī)有哪些主要部件？各有何作用？答：葉輪：把原動機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為流體的壓力能和動能的主要部件。導(dǎo)葉：使通過葉輪的前后的流體具有一定的流動方向，并使其阻力損失最小。吸入室（泵）：以最小的阻力損失引導(dǎo)液體平穩(wěn)的進(jìn)入葉輪，并使葉輪進(jìn)口處的液體流速分布均勻。集流器（風(fēng)機(jī)）：以最小的阻力損失引導(dǎo)氣流均勻的充滿葉輪入口。擴(kuò)壓筒：將后導(dǎo)葉流出氣流的動能轉(zhuǎn)化為壓力能。7． 軸端密封的方式有幾種？各有何特點？用在哪種場合？答：填料密封：結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，但使用壽命短，廣泛應(yīng)用于中低壓水泵上。 機(jī)械密封：使用壽命長，密封效果好，摩擦耗功小，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精度與安裝技術(shù)要求高，造價貴。適用于高溫高壓泵。 浮動環(huán)密封：相對與機(jī)械密封結(jié)構(gòu)較簡單，運行可靠，密封效果好，多用于高溫高壓鍋爐給水泵上。8． 目前火力發(fā)電廠對大容量、高參數(shù)機(jī)組的引、送風(fēng)機(jī)一般都采用軸流式風(fēng)機(jī)，循環(huán)水泵也越來越多采用斜流式（混流式）泵，為什么？答：軸流式泵與風(fēng)機(jī)與離心式相比，其流量大、壓力小。故一般用于大容量低揚程的場合。因此，目前大容量機(jī)組的引、送風(fēng)機(jī)一般都采用軸流式風(fēng)機(jī)。 斜流式又稱混流式，是介于軸流式和離心式之間的一種葉片泵，斜流泵部分利用了離心力，部分利用了升力，在兩種力的共同作用下，輸送流體，并提高其壓力，流體軸向進(jìn)入葉輪后，沿圓錐面方向流出?？勺鳛榇笕萘繖C(jī)組的循環(huán)水泵。9． 試簡述活塞泵、齒輪泵及真空泵、噴射泵的作用原理？答：活塞泵：利用工作容積周期性的改變來輸送液體，并提高其壓力。齒輪泵：利用一對或幾個特殊形狀的回轉(zhuǎn)體如齒輪、螺桿或其他形狀的轉(zhuǎn)子。在殼體內(nèi)作旋轉(zhuǎn)運動來輸送流體并提高其壓力。噴射泵：利用高速射流的抽吸作用來輸送流體。真空泵：利用葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的真空來輸送流體。第一章思考題1． 試簡述離心式與軸流式泵與風(fēng)機(jī)的工作原理。答：離心式：葉輪高速旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的離心力使流體獲得能量，即流體通過葉輪后，壓能和動能都得到提高，從而能夠被輸送到高處或遠(yuǎn)處。流體沿軸向流入葉輪并沿徑向流出。 軸流式：利用旋轉(zhuǎn)葉輪、葉片對流體作用的升力來輸送流體，并提高其壓力。流體沿軸向流入葉輪并沿軸向流出。2． 流體在旋轉(zhuǎn)的葉輪內(nèi)是如何運動的？各用什么速度表示？其速度矢量可組成怎樣的圖形？答：當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時，葉輪中某一流體質(zhì)點將隨葉輪一起做旋轉(zhuǎn)運動。同時該質(zhì)點在離心力的作用下，又沿葉輪流道向外緣流出。因此，流體在葉輪中的運動是一種復(fù)合運動。 葉輪帶動流體的旋轉(zhuǎn)運動，稱牽連運動，其速度用圓周速度u表示； 流體相對于葉輪的運動稱相對運動，其速度用相對速度w表示； 流體相對于靜止機(jī)殼的運動稱絕對運動，其速度用絕對速度v表示。 以上三個速度矢量組成的矢量圖，稱為速度三角形。3． 當(dāng)流量大于或小于設(shè)計流量時，葉輪進(jìn)、出口速度三角形怎樣變化？答：進(jìn)口速度三角形的變化： 當(dāng)流量小于設(shè)計流量時：軸面速度＜，＜90176。，＜。（如圖a） 當(dāng)流量大于設(shè)計流量時：軸面速度＞，＞90176。，＞。（如圖b） 出口速度三角形 小于設(shè)計流量 大于設(shè)計流量4． 離心式泵與風(fēng)機(jī)當(dāng)實際流量在有限葉片葉輪中流動時，對揚程（全壓）有何影響？如何修正？答：在有限葉片葉輪流道中，由于流體慣性出現(xiàn)了軸向渦流，使葉輪出口處流體的相對速度產(chǎn)生滑移，導(dǎo)致?lián)P程(全壓)下降。 一般采用環(huán)流系數(shù)k或滑移系數(shù)σ來修正。5． 為了提高流體從葉輪獲得的能量，一般有哪幾種方法？最常采用哪種方法？為什么？答：1）徑向進(jìn)入，即；2）提高轉(zhuǎn)速；3）加大葉輪外徑；4）增大葉片出口安裝角。提高轉(zhuǎn)速最有利，因為加大葉輪外徑將使損失增加，降低泵的效率；提高轉(zhuǎn)速則受汽蝕的限制，對風(fēng)機(jī)則受噪聲的限制。增大葉片出口安裝角將使動能頭顯著增加，降低泵與風(fēng)機(jī)的效率。比較之下，用提高轉(zhuǎn)速來提高理論能頭，仍是當(dāng)前普遍采用的主要方法。6． 泵與風(fēng)機(jī)的能量方程式有哪幾種形式？并分析影響理論揚程（全壓）的因素有哪些？答：泵： =風(fēng)機(jī)： 因素：轉(zhuǎn)速；葉輪外徑；密度（影響全壓）、葉片出口安裝角；進(jìn)口絕對速度角。7． 離心式泵與風(fēng)機(jī)有哪幾種葉片形式？各對性能有何影響？為什么離心泵均采用后彎式葉片？答：后彎式、徑向式、前彎式后彎式：＜90176。時，cot為正值，越小，cot越大，則越小。即隨不斷減小，亦不斷下降。當(dāng)減小到等于最小角時。徑向式：=90176。時，cot =0，=。前彎式：＞90176。時，cot為負(fù)值，越大，cot越小，則越大即隨不斷增大，亦不斷增大。當(dāng)增加到等于最大角時。以上分析表明，隨葉片出口安裝角的增加，流體從葉輪獲得的能量越大。因此，前彎式葉片所產(chǎn)生的揚程最大，徑向式葉片次之，后彎式葉片最小。當(dāng)三種不同的葉片在進(jìn)、出口流道面積相等，葉片進(jìn)口幾何角相等時，后彎式葉片流道較長，彎曲度較小，且流體在葉輪出口絕對速度小。因此，當(dāng)流體流經(jīng)葉輪及轉(zhuǎn)能裝置(導(dǎo)葉或蝸殼)時，能量損失小，效率高，噪聲低。但后彎式葉片產(chǎn)生的總揚程較低，所以在產(chǎn)生相同的揚程(風(fēng)壓)時，需要較大的葉輪外徑或較高的轉(zhuǎn)速。為了高效率的要求，離心泵均采用后彎式葉片，通常為20176?！?0176。 8. 軸流葉輪進(jìn)、出口速度三角形如何繪制？、如何確定？有何意義？答：速度三角形一般只需已知三個條件即可畫出，一般求出圓周速度、軸向速度、圓周分速即可按比例畫出三角形。軸流式和離心式泵與風(fēng)機(jī)速度三角形相比，具有以下特點：一是流面進(jìn)、出口處的圓周速度相同；二是流面進(jìn)、出口的軸向速度也相同，即 ==；==因此，為研究方便起見，可以把葉柵進(jìn)、出口速度三角形繪在一起。如圖所示。 是葉柵前后相對速度和的幾何平均值，其大小和方向由葉柵進(jìn)、出口速度三角形的幾何關(guān)系來確定。= ； ==意義：由于流體對孤立翼型的繞流，并不影響來流速度的大小和方向，而對葉柵翼型的繞流，則將影響來流速度的大小和方向，所以在繞流葉柵的流動中，取葉柵的前后相對速度和的幾何平均值作為無限遠(yuǎn)處的來流速度。